對虛擬現(xiàn)實設備的思考及構想

葛沛霖

摘 要：現(xiàn)如今是虛擬現(xiàn)實技術發(fā)展突飛猛進的時代，作為載體的設備也進入了人們的視線。本文就目前的VR設備作出分析，為將來的發(fā)展傾向做出構想。

關鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術；VR設備；實際應用

一、虛擬現(xiàn)實技術概念

虛擬現(xiàn)實俗稱VR，現(xiàn)多指代一些公司所推出的人機交互設備，其應用的虛擬現(xiàn)實技術又稱“靈境技術”，“賽伯空間”。虛擬現(xiàn)實技術實際上是一系列技術應用的總稱，包括“立體視覺顯示技術”，“環(huán)境建模技術”，“真實感實時繪制技術”等等。其主要是為了模擬人的真實感知：聽覺，嗅覺，觸覺，視覺，實時利用計算機繪制三維圖像，給使用者帶來身臨其境的真實感，“虛擬現(xiàn)實”雖然是近幾年才興起的新興產(chǎn)業(yè)，但因其具有多方面，多層次，多領域的實際應用，以及極高的自由度，而備受人們關注。

二、虛擬現(xiàn)實設備思考

虛擬現(xiàn)實在實際應用中所使用的設備，大部分都是特殊的顯影眼鏡，例如HTC VIVE，索尼和暴風魔鏡。其本質(zhì)是在眼睛前放置一塊屏幕，用凸透鏡的原理，將使用者眼前的畫面變成類似全景的三維立體畫面，能隨著頭部轉(zhuǎn)動而不斷變化，這在一定程度上手機也可以做到，只是因為顯影眼鏡里眼睛距離太近，不適合眼睛的正常焦距，所以顯影眼鏡對屏幕的彎曲程度和兩只眼睛接受的圖像幀數(shù)有嚴格的限制。

雖然人們使用的顯示設備都大同小異，但輸入設備卻有很大的差異，主要有鍵盤鼠標，手柄，數(shù)據(jù)手套，數(shù)據(jù)衣等，平時人們使用最多的是前三個，但是因為鼠標，手柄的功能限制在二維平面上，不能獲得最佳的三維體驗，一些公司為此開發(fā)出了有六個自由度的輸入設備，例如3 space數(shù)字化儀和space ball空間球，但我認為綜合性價比，三維體驗和人的真實感知，數(shù)據(jù)手套作為現(xiàn)在廣泛使用的輸入設備，是性能最為優(yōu)異的，在配備空間位置跟蹤器的情況下，它在空間中的位置及姿勢都能與虛擬現(xiàn)實設備進行交互，從而模擬人真實手的各種操作，而且它上面分布著數(shù)量不等的觸點和傳感器，適應不同使用者的需求，可以很好的模擬手在接觸物體時的真實觸感。

三、虛擬現(xiàn)實技術分析與構想

但是現(xiàn)如今，虛擬現(xiàn)實設備仍有許多不足之處，我分析后總結如下：

（1）顯示設備體積過大，重量較大。雖然有一部分設備已大大減輕了重量，但卻犧牲了許多功能和必要插件，降低了使用者的感官體驗，而且絕大部分顯影眼鏡都連有許多數(shù)據(jù)線，影響使用者的頭部姿勢和身體活動范圍，不能保證獲得完全的沉浸感，應進一步優(yōu)化硬件，改造設備外形，運用類似藍牙的通訊技術實現(xiàn)無線連接。

（2）輸入設備過于簡單，自由度低。像目前比較流行的數(shù)據(jù)手套也存在靈敏度不夠，活動區(qū)域，手勢有限的不足，雖然有些公司開發(fā)了可以讓人自由移動的設備，但是由于價格過于昂貴，很不適合推廣和普遍化，況且現(xiàn)在還不存在于市面上，只能在小范圍內(nèi)使用，在接下來的發(fā)展中，應會進一步提高輸入設備靈敏度和活動范圍，降低生產(chǎn)成本。

（3）使用方面局限。除了微軟公司開發(fā)的MR能廣泛用于建模及商業(yè)用途，目前所推出的VR設備僅僅用于娛樂用途，而且使用者需要配套一系列的游戲設備才能正常體驗。如果相關公司能進一步的開發(fā)其他應用軟件或拓寬VR應用領域，開發(fā)出能廣泛應用于人們?nèi)粘Ｉ畹亩喙δ苄缘腣R眼鏡，那么VR的市場以及發(fā)展能力就會進一步得到提升，VR的潛力也將進一步被發(fā)掘。

（4）獨立性，可攜帶性弱?？梢哉f當今的VR設備如同電腦顯示屏一樣的性質(zhì)局限了虛擬現(xiàn)實設備的發(fā)展空間，這也決定了它目前不能像手機一樣普及。它所連接的大量設備，如果能夠全部整合到VR顯示設備上，加以調(diào)整，就能使VR設備具有較強獨立性和可攜帶性。

四、結論

如今我國虛擬現(xiàn)實技術已經(jīng)成為發(fā)展熱點，但相對計算機和移動端技術也只是剛剛起步，到發(fā)展成熟還有很長一段路要走。VR設備也終會到達電腦，手機一樣的發(fā)展高度。但究竟會不會有相當?shù)钠占俺潭?，我覺得還需要看國家和社會會將它放在什么位置，讓它覆蓋什么領域。

（作者單位：山東省濟鋼高級中學，山東 濟南 250014）